北斗三号卫星共视时间比对性能分析

发布时间：2021-04-12 19:13

　　为评估现阶段北斗三号卫星共视时间比对性能,基于中科院国家授时中心（NTSC）和捷克光电研究院（TP）各自保持的国家时间基准系统,开展了基线长度约7500 km的北斗三号卫星亚欧共视时间比对试验。首先从单站北斗卫星可视数及其卫星高度角两方面进行了分析,然后利用频率响应法确定Vondrak滤波平滑因子后对共视比对数据进行了降噪处理,最后将北斗三号卫星共视时间比对结果与北斗二号卫星及GPS共视时间比对结果进行了比较。结果表明:在当前北斗全球组网阶段,北斗三号卫星在中捷共视可视卫星数比北斗二号卫星少的情况下,其共视时间比对精度达到1.16 ns,较北斗二号提升约19%,10000 s以内的时间和频率稳定度也优于北斗二号。 

【文章来源】：宇航学报. 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【图文】：

TP观测卫星的高度角统计情况

在GNSS共视时间比对时,较多的可用卫星数可以平均出更好的时间比对结果。图9给出了NTSC和TP在相同时刻能够共视到的卫星数。从图9得知,NTSC和TP共视到的GPS卫星数大多为2～3颗,北斗二号卫星数大多为2～4颗,北斗三号卫星数最少,大多为1～2颗。

基于北斗三号卫星,依据GNSS标准共视数据处理规范并利用式(3)得到了几何基线为7500 km上的NTSC-TP共视时间比对结果。由于卫星或者观测条件的限制,GNSS时间比对还存在不同程度的粗差。因此,根据图2中的流程先后对原始计算结果利用频率响应法进行了Vondrak滤波平滑和3σ准则粗差剔除。由于Vondrak滤波实质是低通滤波,这里选用的频率响应值A=0.2,原始共视比对结果频谱图低频区域中较高频率幅值最大的频率为f,依据式(6)可得平滑因子ε=3493000。对原始比对结果进行滤波平滑和粗差剔除后的三种链路的共视比对结果如图10所示。为便于分析,图10中对GPS和北斗二号卫星共视结果进行了常数平移。图11～13给出了三种链路时间比对结果滤波前后的幅值频谱变化情况。表3采用原始结果和滤波结果的互相关系数和滤波后噪声的均方根误差对滤波结果进行了评估。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3133834